Anatomical and morphometric study of goat middle ear ossicles (Capra aegagrus hircus) / [Estudo anatômico e morfométrico dos ossículos da orelha média de caprinos (Capra aegagrus hircus)]

The social and economic roles of goat farming in Northeastern Brazil, allied to the fact that the use of goat middle ear ossicles for research and human ear surgery training has not yet been proposed, justify the study of their applicability as an experimental model. The middle ears of 19 goats (Capra aegagrus hircus) from the bone collection of the Laboratory and Didactic Anatomy Museum of Domestic and Wild Animals of the Federal University of Vale do São Francisco (UNIVASF) were dissected. The malleus, incus, and stapes were evaluated regarding their macroscopic morphology and biometry (length, width, and height). Ossicle morphology was similar to sheep, human, and bovine morphology. The malleus was 1.3 times heavier and 2.2 times longer than the incus, and 9.0 times heavier and 3.7 times longer than the stapes. The size relationship was positive between the stapes and the malleus and negative between the stapes and the incus. It is concluded that the middle ear size and the anatomical similarities with human ossicles make goats a useful model for experimental scientific studies, reconstructive surgery practice of the ossicular chain, and human ear surgery training.(AU)

Tanto o papel social quanto o econômico da caprinocultura na região Nordeste do Brasil, somados ao fato de que o uso de ossículos da orelha média de caprinos para estudos e treinamento cirúrgico otológico humano ainda não foi proposto, justificam o estudo de sua aplicabilidade como modelo experimental. Foram dissecadas as orelhas médias de 19 caprinos (Capra aegagrus hircus), provenientes do ossuário do Laboratório e Museu Didático de Anatomia dos Animais Domésticos e Silvestres - Universidade Federal do Vale do São Francisco. Martelos, bigornas e estribos tiveram a morfologia macroscópica e a biometria (comprimento, largura e altura) avaliadas. A morfologia dos ossículos assemelhou-se a de ovinos, humanos e bovinos. O martelo foi 1,3 vez mais pesado e 2,2 vezes mais comprido que a bigorna e 9,0 vezes mais pesado e 3,7 vezes mais comprido que o estribo. A relação de tamanho entre o estribo e o martelo foi positiva, e entre o estribo e a bigorna negativa. Conclui-se que o tamanho da orelha média e as semelhanças anatômicas com os ossículos humanos tornam os caprinos um modelo útil para estudos científicos experimentais, prática cirúrgica reconstrutiva da cadeia ossicular e treinamento cirúrgico otológico humano.(AU)

Micro-architecture study of the normal infant auditory ossicles with micro-computed tomography / Estudio de microarquitectura de los osículos auditivos infantiles normales con tomografía microcomputarizada

This study aimed to investigate the micro-anatomical morphology of ossicular chain in term fetus using micro-CT, in order to analyze the parameters of internal ossicular structure that may affect sound conduction.Four ossicular chains from two term fetuses were scanned by micro-CT. The related structural parameters of the trabeculae within the incus and malleus were calculated and compared. The fine anatomical structure of the auditory ossicles was analyzed.The microstructure of each auditory ossicles in term fetuses was clearly revealed by micro-CT. A marrow cavity was observed in the incus and malleus. In statistical analysis of the structural parameters of trabeculae in the incus and malleus, significant differences were found in BS/BV and Tb.Th (P < 0.05). Micro-CT enables the visualization of internal ossicular structure. The auditory ossicles in term fetus has good bone quality. The obtained bone structure data will help to clarify the physiological functions of normal fetal auditory ossicles.

Este estudio tuvo como objetivo investigar la morfología microanatómica de la cadena osicular en el feto a término con micro-CT, con el fin de analizar los parámetros de la estructura osicular interna que pueden afectar la conducción del sonido. Cuatro cadenas osiculares de dos fetos a término fueron examinadas por micro-CT. Se calcularon y compararon los parámetros estructurales relacionados de las trabéculas dentro de los incus y malleus. Se analizó la estructura anatómica fina de los osículos. Se observó claramente la microestructura de cada osículo en los fetos y la cavidad medular en el incus y el malleus. En el análisis estadístico de los parámetros estructurales de las trabéculas en el incus y el malleus, se encontraron diferencias significativas en BS / BV y Tb.Th (P <0,05). Micro-CT permite la visualización de la estructura osicular interna. Los osículos en el feto a término tienen buena calidad ósea. Los datos obtenidos de la estructura ósea ayudarán para aclarar las funciones fisiológicas de los osículos auditivos fetales normales.

Morfología y morfometría comparada entre los huesecillos auditivos del cerdo común (Sus scrofa domestica) y el Humano (Homo sapiens sapiens) / Comparative study of the morphology between the ossicles of the common pig (Sus scrofa domestica) and human (Homo sapiens sapiens)

El cerdo doméstico (Sus scrofa domestica) ha sido utilizado como modelo para estudiar métodos de implante en el oído medio previo a estudios clínicos humanos. Diferentes investigaciones han destacado la utilidad en este ámbito, como también su alta comparabilidad morfológica en relación con los humanos. Sin embargo, las descripciones anatómicas sobre sus huesecillos auditivos son insuficientes, al igual que las comparaciones en relación con el humano. Por ello, con el objetivo de realizar una descripción detallada de la anatomía de dichos huesecillos comparados con los del humano, se procedió a disecar seis cabezas de cerdo, de las cuales se extrajeron sus huesecillos para observar su morfología. Los resultados preliminares demostraron que la cadena de huesecillos del Cerdo comparte la presencia de las mismas formaciones anatómicas que se pueden identificar en los huesecillos del hombre, pero aún así existen diferencias descriptivas y morfométricas en la morfología de ellas. Los resultados permitieron concluir que existe alta comparabilidad morfológica entre ambas cadenas de huesecillos debido a sus diferencias y similitudes, lo cual lo hace ser un buen modelo didáctico para el estudio y la enseñanza de la morfología auditiva en distintos niveles educacionales.

The domestic Pig (Sus scrofa domestica)has been used as a model to study implants methods in clinical cases of the human middle ear. Different studies have highlighted the usefulness in this area, as well as its high morphological comparability with regard to humans. However, the anatomical descriptions about its ear bones are scarce, as comparisons in relation to the human. Therefore, in order to make a detailed description of the anatomy of these bones compared to human, it was necessary to dissect six pig heads of which its ossicles were removed to observe its morphology. Preliminary results showed that the pig'sossicles share the same anatomical formations that can be identified in the human ones, but there are some descriptive and morphometric differences in its morphology. The results concluded that there is high comparability between both morphological ossicular chains due to their differences and similarities, which makes it a great teaching model for the study and teaching of auditory morphology at different educational levels.

Características biométricas de los osículos del oído de individuos chilenos / Biometric characteristics of ear ossicles in Chilean subjects

El crecimiento y desarrollo de los osículos del oído medio no muestran grandes variaciones después del nacimiento. Nuevas tecnologías en cirugía de implantes, corrección y tratamiento de las enfermedades del oído medio necesitan un detallado conocimiento biométrico de estos osículos. Basados en lo anterior, se estudiaron 22 Malleus, 16 Incus y 3 Estapedios de individuos adultos de sexo masculino, de cadáveres secos, todos individuos de la Región Central de Chile. Los osículos fueron analizados y fotografiados con un Microscopio quirúrgico de diagnóstico OPMI Pico, Carl Zeiss, imagen estereoscópica. Los datos métricos se obtuvieron con un calyper digital Mitutoyo y sometidos a análisis digital con el AxioVision LE 4.8.2.0. Software de Carl Zeiss. El malleus tuvo una longitud promedio desde la cabeza al ápice del manubrio de 8,08 mm y su proceso anterior una longitud de 0,76 mm; el proceso largo del incus tuvo una longitud promedio de 3,37 mm y el proceso corto de 3,07 mm; la base del estapedio tuvo una longitud antero-posterior de 2,53 mm. Los resultados obtenidos son un aporte al conocimiento de los osículos del oído en nuestra población.

The growth and development of the ossicles of the middle ear do not show large variations after birth. New technologies in implant surgery, correction and treatment of diseases of the middle ear require an increasingly larger biometric knowledge of these ossicles. Therefore, we studied 22 Malleus, 16 Incus and 3 Stapes of male adult subjects, from dry corpses, and, one Malleus, one Incus and one Stapes of a seven-month-old male fetus, all Chilean subjects from the Central Region in Chile. These bones were analyzed and photographed with a model OPMI Microscope tilting binocular tube with stereoscopic 3D image. Metric data were obtained with the AxioVision L.E 4.8.2.0. Carl Zeiss software. The malleus had an average length from head to apex of 8.08 mm, the anterior process had a length of 0.76 mm, the long limb of the incus was an average length of 3.37 mm and the short limb 3.07 mm, the base of the stapes measured 2.53 mm. The results are a contribution to the knowledge of ear ossicles in our population.

Macroscopic description of the external and middle ear of paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766) / Descrição macroscópica da orelha externa e media da paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766)

Paca (Cuniculus paca), one of the largest rodents of the Brazilian fauna, has inherent characteristics of its species which can conribute as a new option for animal experimantation. As there is a growing demand for suitable experimental models in audiologic and otologic surgical research, the gross anatomy and ultrastructural ear of this rodent have been analyzed and described in detail. Fifteen adult pacas from the Wild Animals Sector herd of Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Unesp-Jaboticabal, were used in this study. After anesthesia and euthanasia, we evaluated the entire composition of the external ear, registering and ddescribing the details; the temporal region was often dissected for a better view and detailing of the tympanic bulla which was removed and opened to expose the ear structures analyzed mascroscopically and ultrastructurally. The ear pinna has a triangular and concave shape with irregular ridges and sharp apex. The external auditory canal is winding in its path to the tympanic mebrane. The tympanic bulla is is on the back-bottom of the skull. The middle ear is formed by a cavity region filled with bone and membranous structures bounded by the tympanic membrane and the oval and round windows. The tympanic membrane is flat and seals the ear canal. The anatomy of the paca ear is similar to the guinea pig and from the viewpoint of experimental model has major advantages compared with the mouse ear.

A paca (Cuniculus paca), um dos maiores roedores da fauna brasileira, possui características inerentes à sua espécie que podem contribuir como uma nova opção de animal experimental; assim, considerando-se que há crescente busca por modelos experimentais apropriados para pesquisas audiológicas e otológica cirúrgicas foram analisados e descritos em detalhes a anatomia macroscópica e ultraestrutural da orelha desse roedor. Para o estudo, utilizaram-se 15 animais adultos provenientes do plantel do Setor de Animais Silvestres da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Unesp-Jaboticabal, Jaboticabal/SP. Após anestesia e eutanásia, avaliou-se toda a composição da orelha externa, registrando-se e descrevendo-se os detalhes, também se dissecou a região temporal para melhor visibilização e detalhamento da bula timpânica e estas foram removidas e abertas a fim de expor as estruturas da orelha, as quais foram analisadas, macroscopicamente e ultraestruturalmente. O pavilhão auricular apresenta forma triangular e côncava com cristas irregulares e ápice pontiagudo; o conduto auditivo externo é sinuoso em seu trajeto até a membrana timpânica; a bula timpânica encontra-se na parte posterior-inferior do crânio; a orelha média é formada por uma região cavitária preenchida por estruturas ósseas e membranosas. É delimitada pela membrana timpânica e as janelas redonda e oval, sendo a membrana timpânica de forma plana e que veda todo o conduto auditivo. A anatomia da orelha da paca é semelhante à da cobaia e do ponto de vista de modelo experimental apresenta grandes vantagens em comparação com a orelha do rato.

Antropometría del martillo en humanos: un estudio anatómico directo / Anthropometry of the malleus in humans: a direct anatomic study

El conocimiento morfométrico de las estructuras del oído medio, incluidos cada uno de los oscículos, es importante para la comprensión de su complejidad biomecánica. Las características estructurales y dimensionales del martillo son registradas en 23 martillos de población mestiza adulta Colombiana. Las medidas registradas involucran el área de la cabeza, el cuello, el manubrio, el proceso anterior y lateral y el área de la articulación incudo-maleolar. Tres de los diecinueve registros tomados en este estudio pudieron ser comparados concienzudamente con otros estudios que mostraron similitudes. El largo total del martillo fue de 8,18 mm DE 0,24, la longitud del manubrio fue de 4,91 mm DE 0,25 y la proporción del largo del manubrio y el largo total fue de 60,11 % DE 3,47. Conforme a la población estudiada no se logro encontrar variación individual o pareada en la anatomía del martillo lo que lo hace un hueso morfométricamente uniforme y estable.

Morphometric knowledge of middle ear structures, including each of the oscicles, is important for the understanding of its biomechanics complexity. The structural and dimensional characteristics of the malleus are registered in 23 samples of Colombian adult mestizo population. Registered measures involve the area of the head, neck, the manubrium, the anterior and lateral process and the area of the incudo-maleolar joint. Three of nineteen records taken in this study could be carefully compared to other studies, which showed similarities. The total length of the malleus was 8,18 mm SD 0.24, the length of the handle was 4.91 mm SD 0.25 and the ratio of the length of the manubrium and the malleus total length was 60,11% of 3.47. In accordance with the studied population, individual or paired variations were not found in the anatomy of the malleus that makes it a morphometrically uniform and stable bone.

Antropometría del Estribo en Humanos: Un Estudio Anatómico Directo / Human's Stape Anthropometry: A Direct Anatomic Study

Es modesta la base de datos morfológicos del estribo en humanos. Su caracterización morfométrica es importante cuando se compara con estribos de otras épocas ancestrales e igualmente en el estudio de una biomecánica oscicular compleja. Las características estructurales y dimensionales y pareadas del estribo fueron registradas en 23 huesos de población mestiza adulta Colombiana. Las medidas registradas involucraron el área de la articulación lenticular incudo-estapedial, la platina del estribo y los procesos anterior y posterior del estribo, en diferentes sentidos. Cinco de los dieciséis registros tomados en este estudio pudieron ser comparados concienzudamente con otros estudios. Las cinco medidas comparables fueron: el largo total de la platina con 2,87 mm DE 0,09; el ancho mayor de la platina con 1,36 mm DE 0,09; el largo del estribo con 3,18 DE 0,15 y la distancia interna interpilar con 1,65 DE 0,17; y la altura del arco con 1,82 DE 0,19. La angulación de los procesos anterior y posterior del estribo resulto en 29.01 grados DE 2.93. Conforme a la población estudiada no se logro encontrar variación individual o pareada en la anatomía del estribo, haciéndolo un hueso morfométricamente uniforme y estable.

There is a modest database about morphological data for the stapes in humans. Its preliminary characterization is important when compared with other ancestral times and also in the study of a complex oscicular biomechanics. Paired and structural characteristics of the stapes were registered in 23 bones of Colombian adult mestizo population. Registered measures involved the lenticular incudo-stapedial joint; the anterior and posterior processes of the stapes; and the footplate dimensions. Five of the sixteen records taken in this study could be carefully compared to other results. The five comparable measures were: the total length of the footplate with 2.87 SD 0.09 mm; the widest footplate zone with 1.36 SD 0.09 mm; the stape's total length with 0.15 SD 3.18 and internal interprocesses length with 1.65 SD 0.17; and the arc height with 1,82 SD 0,19. Anterior and posterior angulation of the stape processes was 29.01 SD 2.93 degrees. In accordance with the studied population the measures cannot show individually or paired variations in the anatomy of the stapes, making it a uniform and morphometrically stable bone.

Human oscicular chain articulations: asymmetric sound transmission / Articulaciones de la cadena oscicular humana: transmisión asimétrica del sonido

The mechanism for conducting acoustic energy via middle ear oscicles is still a controversial topic and will remain so until consensus is reached regarding whether it amplifies or reduces sound transmission. 22 paired human temporal bone blocks and 1 left block were studied. Digital measurements were taken of the tympanic membrane, oscicular articulations and the oval window; the results were then correlated. A relationship of non-lineal areas was found amongst the structures being studied, suggesting a sound transmission relationship combining both sound reduction and amplification. A complex relationship of levers could be observed originating in an oscicular and articular asymmetric relationship suggesting an amplifying function in initial sound transmission and also a final reducer destination for such conduction.

El mecanismo para conducir la energía acústica a través de oscículos del oído medio es todavía un tema controvertido y lo seguirá siendo hasta alcanzar un consenso con respecto a si se amplía o reduce la transmisión del sonido. Fueron estudiados 22 pares de bloques de hueso temporal izquierdo y uno derecho hmanos. Mediciones digitales fueron tomadas de la membrana timpánica, articulaciones osciculares y de la ventana oval, siendo estos resultados correlacionados. Una relación de las áreas no-lineal se encontró entre las estructuras, lo que sugiere una relación de transmisión de sonido que incluye tanto la reducción de sonido y amplificación. Una compleja relación de las palancas se pudo observar originando una relación oscicular y articular asimétrica, lo que sugiere una función de amplificación de la transmisión del sonido inicial y también un destino reductor final para su conducción.

Timpanoplastia: evolução nas técnicas de reconstrução da cadeia ossicular / Tympanoplasty: Evolution of the Ossicular Reconstruction Techniques

A técnicas cirúrgicas da recuperação da audição na otite média crônica continuam em discussão. Os otologistas estão divididos quanto ao uso de material orgânico ou sintético na reconstrução da cadeia ossicular. Técnicas de interposição com material orgânico (ossículos, osso cortical ou cartilagem) e materiais combinados (osso e teflon) são apresentadas aqui. Os bancos de implantes otológicos desempenham a importante função de distribuição desses materiais.

The surgical techniques of hearing restoration in chronic otitis media are still in discussion. The otologists are divided conceming the use of organic or synthetic material. Interposition techniques with organic materials (ossicles, cortical bone or cartilage) and combined materials (bone and teflon) are presented here. An otological implant bank plays an important role in processing and distributing the materials.

Patologia ossicular na otite média crônica: implicaçöes clínicas / Ossicular pathology in chronic otitis media: clinical implications

Objetivo: comparar a presença de alterações ossiculares na otite média crônica em pacientes com membrana timpânica íntegra e com tímpano perfurado. Materiais e métodos: Estudo baseado em análise hisstológica através de microscopia ótica. De um grupo e 1382 ossos temporais humanos, 144 foram escolhidos por apresentarem alterações individuais compatíveis com otite media crônica. Estes osso foram retirados de 96 indivíduos, 55 mascul., 41 fem., com idades variando entre 10 meses a 88 anos. Apenas 28 apresentavam membrana timpânica perfurada, enquianto 116 ossos temporais humanos a tinham íntegra...